A Lei de indução de Faraday (vamos tratar sobre ela logo mais) foi intrigante para os cientistas da época. Isso porquea descoberta de que uma carga...

O experimento do freio magnético em um tubo metálico condutor demonstra o efeito da Lei de Faraday-Lenz, que estabelece que a variação do fluxo magnético em um circuito produz uma força eletromotriz (f.e.m.) induzida que se opõe à variação do fluxo magnético. Quando o imã é liberado dentro do tubo metálico, ele gera um campo magnético variável que atravessa o tubo. Esse campo magnético variável induz uma corrente elétrica no tubo, que por sua vez gera um campo magnético que se opõe ao campo magnético do imã. Essa força magnética de repulsão entre os campos magnéticos faz com que o imã caia mais lentamente dentro do tubo metálico do que cairia no ar. Esse efeito é conhecido como freio magnético e é utilizado em diversos dispositivos, como freios de trem e elevadores.

Padrão de resposta esperado.

Claramente, existe uma força atuando no sentido contrário da força peso quando um imã é liberado por dentro de um tubo metálico. No entanto, essa força não existe quando o imã é liberado por dentro de um tubo de acrílico ou ainda quando um cilindro não magnético é liberado por dentro de qualquer um dos dois tubos (metálico e não metálico).

A força atuando no imã dentro do tubo metálico é de origem eletromagnética. O movimento do imã dentro do tubo metálico acaba induzindo uma força eletromotriz e, consequentemente, uma corrente elétrica em cada região do tubo metálico em que o imã passa.

Podemos imaginar o tubo metálico como sendo formado por inúmeras espiras, uma do lado da outra. Enquanto o imã se move, as espiras abaixo dele sentem um aumento no fluxo magnético com o tempo. Já as espiras logo acima do imã sentem uma diminuição do fluxo magnético. Essa variação no fluxo com o tempo causa uma força eletromotriz em cada uma das espiras, de modo a criar uma corrente elétrica em cada uma delas e, por consequência, um campo magnético que se opõem a essa variação.

Esse campo magnético induzido acaba por retardar a queda do imã, oferecendo a ele uma resistência magnética. Essa resistência magnética frente à variação do fluxo magnético é conhecida como Freio Magnético. O efeito do freio magnético não é observado quando utilizamos tubos não metálicos ou ainda objetos não magnéticos.